XRF(X射线荧光)是高能量子与原子相互作用的产物。当高能量子如X射线、电子或质子与原子碰撞，从原子中排出一个内部电子时，原子处于激发态。随后，原子中的内电子空位置立即被外电子(10-12 ~ 10-14s)补充，多余的能量以特征X射线(荧光)的形式发射出去。这种X射线可以被闪烁计数器、正比计数器、半导体探测器等X射线探测器探测到，并以光谱的形式记录下来，从而实现元素的定性和定量分析。经过20多年的不断探索、研究和应用，XRF技术在仪器研发、现场测试技术和方法研究、推广应用等方面取得了丰硕的成果。它在材料工业生产、矿产资源勘探和环境监测等领域发挥着重要作用。
新疆某铜镍矿是集采矿、选矿、冶炼为一体的大型有色骨干企业。其铜镍矿床产于漏斗状基性岩体中下部的橄榄石-苏加伯罗相中。矿石石英分含铜镍矿(ⅰ)、富铜镍矿(ⅱ)、贫铜镍矿(ⅲ)和富镍铜矿(ⅳ)五种类型，年产金属镍和粗铜1万吨。XRF分析技术在生产过程中的应用，可以实现矿石样品中铜、镍含量的快速准确分析，促进企业集约化高效生产。
一.工具和工作条件
本次将XRF技术应用于新疆某铜镍矿的生产中，主要检测选矿厂选矿产品中的铜含量和镍含量。Ni的Kα能量为7.477keV，Kβ能量为8.264 keV。铜的Kα能和Kβ能分别为8.047keV和8.904keV。探测器对相邻谱线的分辨能力可以用半宽度(能谱的半峰全宽)来表示，但由于一些涨落因素与能量有关，能量分辨率η:
η=△E/E，(1)
其中△E是对应于谱线半宽的能量差；e是谱线对应的能量。
研究中使用的仪器是XRF2000-D高精度XRF快速分析仪，是成都巍子科技有限公司研制的新一代XRF快速分析仪，仪器采用新型电致冷Si-PIN半导体探测器，能量分辨率为186eV(至5.9keV)，满足测量Cu、Ni元素能谱的能量分辨率要求。该仪器可在2～5min内分析出铜和镍的含量，铜的检出限≤10μg/g，镍的检出限≤11～100μg/g/g。仪器采用最新的光谱软件，界面友好，操作简单。它可以选择多模式测量，同时显示元素类型。内容、地址、能量、荧光强度等信息。
二、干扰因素及误差修正
XRF分析技术的核心原理是莫斯利定律。对于厚层样品，有
I=KIOC/μs，(2)
其中I是仪器记录的目标元素的特征X射线荧光强度；k是与检测过程中的各种因素相关的常数；i0是样品初级射线的荧光强度；c是样品中目标元素的含量；μs是样品的质量吸收系数。
(2)公式是XRF技术的定量基础。
(一)矩阵效应
一般来说，基体是待测样品的整体，其所有成分包括非测试元素和测试元素。非被测元素会干扰被测元素的分析，称为基体效应。在室内能量色散X射线荧光分析中，基体效应是定量分析的主要误差来源。长期以来，许多学者从不同角度提出了许多有效的方法来校正基体效应，如经验系数法和基本参数法。
新疆某铜镍矿选矿产品中的主要元素除镍和铜外，还含有铁。Fe的Kα能为6.403 keV，低于Cu和Ni的kα能，且样品中Fe的含量相对较高，因此Fe对Cu和Ni都有很强的吸收作用。另一方面，Cu的Kα能高于Ni，因此Cu对Ni有增强作用。三种元素间的吸收增强效应是本研究中基体效应的主要来源。
XRF2000-D高精度XRF快速分析仪是基于强度影响系数法克服吸收增强效应，将目标元素的含量表示为
式中，a、b、ci为强度影响系数；Ii是干扰元素的荧光强度。
根据式(3)，XRF2000-D高精度XRF快速分析仪通过自行开发的光谱解析软件和内标校准仪消除了吸收增强效应。
(2)效应不均和效应不均
在高精度XRF分析技术中，X射线曝光率的矩阵方程是建立在样品是平坦均匀的基础上的。本研究的分析对象是粉状矿样，它是由特殊的研磨设备制备的，具有良好的均匀性。通过样品比较仪对样品杯中的粉状矿样进行粉碎，底部测量平稳，符合测量要求。
三。仪器校准
新疆某铜镍矿选矿厂需要高精度XRF分析测量的矿石样品包括原矿、尾矿、混合精矿和铜精矿。为了提高测量精度，对四种矿样分离模式进行了测量，并采用多元回归法对仪器进行了标定。校准的一般公式如下
其中CCu和CNi分别为样品中Cu和Ni的含量；A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2为多元回归系数；ICu、INi和IFe分别是Cu、Ni和Fe的荧光强度。
四。应用效果
采用Xrf2000-d高精度Xrf快速分析仪对新疆某铜镍矿选矿厂部分样品进行分析，并与化学分析进行对比。结果如表1所示
由表1可知，原矿和尾矿中Cu含量和Ni含量的XRF分析结果与化学分析结果的绝对误差控制在0.07个百分点以内，表明XRF分析具有较高的准确度。利用XRF技术分析混合精矿中的Cu含量和Ni含量，其结果与化学分析结果之间的绝对误差可以模拟污染发展的变化规律，具有一定的实际意义。不仅可以为地方政府部门和矿业管理部门对盲矿区的污染进行管理和决策提供依据，也可以为国家对采矿造成的环境破坏进行管理和制定治理方案提供依据。
